EP1212637B1 - Dispositif d'avertissement de la presence d'objets dangereux - Google Patents

Dispositif d'avertissement de la presence d'objets dangereux Download PDF

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EP1212637B1
EP1212637B1 EP00962595A EP00962595A EP1212637B1 EP 1212637 B1 EP1212637 B1 EP 1212637B1 EP 00962595 A EP00962595 A EP 00962595A EP 00962595 A EP00962595 A EP 00962595A EP 1212637 B1 EP1212637 B1 EP 1212637B1
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EP
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person
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signal
converter
stimulating
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Christophe Cayrol
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    • A43—FOOTWEAR
    • A43B—CHARACTERISTIC FEATURES OF FOOTWEAR; PARTS OF FOOTWEAR
    • A43B3/00—Footwear characterised by the shape or the use
    • A43B3/34—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements
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    • A43B3/44—Footwear characterised by the shape or the use with electrical or electronic arrangements with sensors, e.g. for detecting contact or position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/134—Chemical systems, e.g. with detection by vapour analysis
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/12—Means for clearing land minefields; Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/13—Systems specially adapted for detection of landmines
    • F41H11/136—Magnetic, electromagnetic, acoustic or radiation systems, e.g. ground penetrating radars or metal-detectors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
    • G01V3/15—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for use during transport, e.g. by a person, vehicle or boat

Definitions

  • the present invention relates to devices for warning a person to moving on a given path, the presence, on this path, of objects presenting possibly a danger to it, and more particularly but not exclusively the personal protective devices against objects such as explosive mines or like.
  • these devices some work by the detection of materials metallic objects involved in the constitution of these objects, using for example the power of these materials reflect some electromagnetic waves.
  • these devices essentially comprise two antennas, a transmitting antenna intended to emit electromagnetic waves and a receiving antenna capable of capturing the waves reflected on the reflective parts of buried objects.
  • the analysis of the signal delivered at the output of the antenna receiver can determine whether there is, or not, presence, for example of a mine likely to be dangerous.
  • These devices schematically comprise an object detector disposed at a end of a handle, the other end of the handle including means for deminer to hold it and move the object detector in front of him to search and locate these objects. It is therefore obvious that these devices do not allow people who use other functions than locating mines or the like.
  • the object of the present invention is to provide a device making it possible to warn a person traveling on a given path, the presence, on that path, of an object potentially dangerous for her, which in particular frees her from the manual use of the object detection devices of the prior art, while it ensuring a good personal safety during his progress on this path, and especially to stop progressing on this path much faster than with the prior art such as those recalled above.
  • FIG. 1 represents the schematic diagram of a device according to the invention to warn a person traveling on a given path, of the presence, on that path, objects possibly presenting a danger for it, stating that this device can be used regardless of the nature of these objects, although it finds an application particularly advantageous as an individual protection system against mines anti-personal or similar.
  • path means all any area on which a person can progress, without limitation to the nature of this area, and no limitation of location and time.
  • This device comprises means for detecting objects 1 able to output 2 a detection signal, the change of state of this detection signal being indicative of the presence, in a predetermined area of the path, of one of the objects capable of being detected. It is made it clear that 'change of state' means any detectable variation of a signal, for example change of sign, change of frequency, exceeding of a threshold determined, etc.
  • the object detection means 1 comprise at least one object detector 19, the recalled in the preamble of this description, the operation of which is based on example on one of the following physical phenomena: reception of electromagnetic waves reflected on given materials, magnetic radiation, light waves visible or not, sound waves.
  • the device also comprises means 3 for linking these object detection means 1 to a first part 4 of the body of the person, and means 5 to convert the signal of detection in a functional electrical stimulation signal of a second part 6 of the body of this same person.
  • the means 3 for linking the object detection means at a first part 4 of the body of the person are constituted by a shoe 10, the first part 4 of the body being in this case, the foot of the person able to be slipped into this shoe, the object detector 19 being secured to the shoe 10 being for example embedded or enclosed, as shown in Figure 1, in its sole 11.
  • the means 3 for linking the object detection means 1 to a first part of the body of the said person may also consist of at least one bracelet adapted to be worn around a member of the person, the object detector 19 being then attached to the bracelet.
  • the bracelet can be placed around an ankle of the user of the device according to the invention, or around one of his wrists when he must advance for example on all fours or crawling.
  • the means 5 for converting the detection signal obtained at the output 2 of the means for detecting objects 1 into a functional electrical stimulation signal of a second part 6 of the same person's body they may consist of different manners.
  • this functional electrical stimulation signal will be a signal of stimulation applied at the level of muscular nerve points and muscles to be contracted, by example between a nerve point of the body of the person linked to one or more muscles and a motor point of these muscles, as described below.
  • the means 5 can then be advantageously constituted by a converter 12 of the detection signal into an electrical signal of a given intensity, and two electrodes 13, 14 connected to the output 15 of the converter 12, these two electrodes being shaped to be applied on the second part 6 of the body of the person who must receive the signal from functional electrical stimulation.
  • These two electrodes are located on the skin, so that they are preferably proximity respectively of the nervous trunk bound to a muscle and a motor point of this muscle.
  • Electrodes are for example of the type used by doctors for performing electrocardiograms or the like, consisting of self-adhesive tablets 16 able to adhere to the skin of the human body, with substantially at their center a point of electrical conduction 17 which can be in close contact with the skin when the pellet is applied to the place of the body that must receive an electrical impulse.
  • These electrodes are for example consisting of self-adhesive pellets formed from an insulating film and a conductive film able to come into contact with the skin.
  • the converter 12 is shaped to deliver at its output 15 electrical pulses advantageously of a duration less than about 0.75 ms, modulated at a frequency between 1 and 100 Hz and intensity between about 0.5 and 100mA.
  • the two electrodes 13, 14 have been shown in Figure 1, arranged in two possible locations of the human body.
  • these electrodes 13, 14 are placed in cooperation with the biceps of a arm as described above.
  • the object detection cone 21 of the object detector 19 scans the part of the path on which person should rest his foot.
  • the means of detection of objects 1 deliver to their output 2 a detection signal which is processed by the converter 12 into a stimulation signal functional electric which is applied via the electrodes 13, 14 to a muscle of the leg.
  • This muscle stimulation results in an automatic retreat of the user's foot with a response time that has been measured between twenty and forty milliseconds, a gain of time with respect to the response time with the devices of the prior art greater than fifty percent, which is considerable in the case of application to the detection of explosive mines.
  • the device according to the invention may advantageously present one of the two configurations which are schematically represented in FIGS. 2 and 3, respectively.
  • the object detection means 1 comprise two object detectors 31, 32 of the same type as the object detector 19 in the embodiment in relation to FIG. 1.
  • the means 3 for linking the object detection means 1 to a first part of the body of the person are constituted by two shoes suitable to be worn by this nobody, the two object detectors 31, 32 being respectively integral with these two shoes, for example by being drowned or wrapped in the soles.
  • the means 5 for converting the signal of detection in a functional electrical stimulation signal of a second part 6 of the body of the person have two functional electrical stimulation lines 33, 34 each consisting of at least one signal converter 12 and means for applying the signals delivered at the output of the converter to the second part 6 of the body of the person, the input of each converter constituting the input of each electrical stimulation line functional, the inputs 67, 68 of the two functional electrical stimulation lines 33, 34 being respectively connected to the outputs 51, 52 of the two object detectors 31, 32.
  • means for applying the signals delivered at the output of each converter to the second part 6 of the body of the person are constituted, for example, by two electrodes 13, 14 as mentioned before, each pair of electrodes being for example applied to the leg corresponding to the foot that carries the shoe with the detector associated with it.
  • the device furthermore comprises means 30 for detecting the movement of each foot of the person relative to the ground and means for controlling the two object detectors 31, 32 according to the movement feet.
  • These means 30 are constituted for example by sensors 35, 36 able to deliver to their respective output 37, 38 signals representative of the state of movement of each foot compared to the ground.
  • These sensors 35, 36 can be constituted in different ways.
  • they may be constituted by strain gauges mounted in cooperation with each shoe, and arranged to deliver at their output a signal as soon as the shoe leaves the ground, the operation of these gauges being for example based on the pressure exerted on the sole of the shoe when the person is standing and his foot is resting on the ground.
  • strain gauges mounted in cooperation with each shoe, and arranged to deliver at their output a signal as soon as the shoe leaves the ground, the operation of these gauges being for example based on the pressure exerted on the sole of the shoe when the person is standing and his foot is resting on the ground.
  • These means 30 for detecting the movement of the two feet with respect to the ground further comprise a control member 39 receiving on two inputs 40, 41 the signals delivered to the outputs 37, 38 of the motion sensors 35, 36 respectively.
  • control is arranged to deliver on two outputs 42, 43 signals representative of the state movement of the two feet, these two outputs 42, 43 being respectively connected to the control inputs 44, 45 respectively of the two object detectors 31, 32 and possibly, if necessary, to the control inputs 46, 47 respectively of the two functional electrical stimulation lines 33, 34.
  • these inputs of control are the control inputs of the two converters 12.
  • the controller 39 is arranged to study the signals delivered at the output of each motion sensor 35, 36 and output control signals to its two outputs 42, 43 connected respectively at the control inputs 44, 45 of the two object detectors 31, 32, so that during the walk of the person on the way, said control signals interrupt the operation of the object detector 31, 32 which is associated with the shoe which rests on the path and maintain in operation the object detector that is associated with the shoe which is raised.
  • This device has been described with two detectors respectively associated with both feet of the person by means of his shoes, but it is possible to implement another embodiment of the device, in which the two detectors are respectively associated to two members of this person by means of two bracelets.
  • the device illustrated in FIG. 2 operates as follows:
  • the device according to FIG. 2 It functions as a whole like the device shown in Figure 1 but, from fact that it comprises two object detectors 31, 32 associated respectively with the two feet of the person, his performances are superior to those of the device according to FIG. Indeed, the device according to FIG. 2 is able to detect the presence of an object whenever the no one advances one foot in front of the other, no matter what foot. It therefore makes it possible to use object detectors with very small apex angle detection cones and so more sensitive.
  • the two sensors of movement 35, 36 respectively associated with its two feet deliver at their output signals which control, via the control member 39, the alternative interruption of operation object detectors.
  • the object detectors function alternately as and when as the person advances step by step. Each object detector only works when the foot is moving.
  • FIG. 3 is identical in principle to that which is illustrated in Figure 2.
  • the means 5 for converting the signal of detection into a functional electrical stimulation signal of a second part of the body of the person have a single functional electrical stimulation line 50 of a structure identical to that of lines 33, 34 described above, but in addition inverter switch 53 interposed between the input 57 of the electrical stimulation line 50 and the outputs 51, 52 respectively of the two object detectors 31, 32.
  • This inverter switch 53 comprises two supply inputs 55, 56, an output 58 and a switching inverting command input 54. Its two inputs 55, 56 are respectively connected to the respective outputs 51, 52 of the detectors of objects 31, 32, its output 58 is connected to the input 57 of the electrical stimulation line functional 50.
  • These means 5 further comprise means 60 for controlling the tilting of the inverter switch 53, as explained below.
  • the functional electrical stimulation line 50 therefore comprises only two electrodes 13, 14 positioned in one place of a second part 6 of the body of the person, for example on an arm as shown in part A of Figure 1, this line of functional electrical stimulation 50 being connected to the object detector 31, 32 which operates, that is to say the detector associated with the shoe that does not rest on the ground.
  • the electrical stimulation line functional is alternately connected to one and the other of the two detectors.
  • the output 70 of the converter 12 is connected to two groups 71, 72 of two electrodes 13, 14 by means of a second inverter 73 whose control input 74 is connected to the output 93 of the command 39.
  • This embodiment is more particularly represented in dashed lines on In this way, each group of two electrodes is associated with a leg of the user of the device according to the invention and, alone, are stimulated the muscles of the leg of which the object detector is activated and detects an object.
  • This embodiment is advantageous because, when the muscles of one leg are stimulated, the other leg receives no stimulation, this which allows the person to stop his progress freely.
  • This last embodiment according to FIG. 3 has the advantage of being lighter than that according to Figure 2.
  • the device according to the invention further comprises means autonomous power supply and other peripheral elements that are usually associated with this type of device, for example displays, housings waterproof, etc. These elements are well known to those skilled in the art and therefore will not be explicitly described here.

Description

La présente invention concerne les dispositifs permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'objets présentant éventuellement un danger pour elle, et plus particulièrement mais non exclusivement les dispositifs de protection individuelle contre des objets comme des mines explosives ou analogues.
Il est déjà connu des dispositifs qui permettent de détecter et de localiser des objets qui sont cachés à la vue des êtres humains par différents matériaux, par exemple en étant enfouis dans la terre, le sable, etc.
Parmi ces dispositifs connus, certains fonctionnent par la détection des matériaux métalliques entrant dans la constitution de ces objets, en utilisant par exemple le pouvoir de ces matériaux à réfléchir certaines ondes électromagnétiques. Pour cela, ces dispositifs comportent essentiellement deux antennes, une antenne émettrice destinée à émettre des ondes électromagnétiques et une antenne réceptrice apte à capter les ondes réfléchies sur les parties réfléchissantes des objets enfouis. L'analyse du signal délivré à la sortie de l'antenne réceptrice permet de déterminer s'il y a, ou non, présence, par exemple d'une mine susceptible d'être dangereuse.
Bien entendu, il existe d'autres types de détecteurs d'objets enfouis dans le sol ou tout autre matériau, dont le fonctionnement est basé sur des propriétés physiques de ces objets autres que la réflexion d'ondes électromagnétiques. C'est ainsi qu'il existe des détecteurs basés sur la réception de rayonnements magnétiques, d'ondes lumineuses visibles ou non, d'ondes sonores, des réactions chimiques, etc.
Tous ces dispositifs de détection d'objets sont bien connus en eux-mêmes et ne seront pas plus amplement décrits ici, d'autant plus qu'ils sont parfaitement disponibles dans le commerce et que tout un chacun peut facilement s'en procurer.
Il est aussi rappelé qu'il est connu des dispositifs qui permettent à des personnes spécialisées, comme des démineurs ou analogues, de détecter, sur un chemin donné, la présence d'objets éventuellement dangereux, par exemple des mines explosives, qui pourraient empêcher toute personne de progresser sur ce chemin en toute sécurité.
Ces dispositifs comportent schématiquement un détecteur d'objets disposé à une extrémité d'un manche, l'autre extrémité du manche comportant des moyens permettant au démineur de le tenir et de déplacer le détecteur d'objets devant lui pour rechercher et localiser ces objets. Il est donc bien évident que ces dispositifs ne permettent pas aux personnes qui les utilisent d'avoir d'autres fonctions que la localisation de mines ou analogues.
Notamment, ils ne peuvent raisonnablement pas être utilisés par des personnes qui sont amenées à progresser sur un chemin donné dont le sol est susceptible de contenir des mines ou analogues, mais qui ont d'autres fonctions que celle du déminage, par exemple en tant que combattants ou analogues. En effet, dans ce cas, il ne leur est pas possible de porter et tenir, à la fois, un dispositif de détection d'objets comme décrit ci-dessus et leur équipement de combat habituel, armes ou analogues.
Il est vrai que les combattants sont généralement amenés à progresser sur des chemins qui ont été préalablement déminés par les services spécialisés. Mais il y a toujours le risque que des mines n'aient pas été détectées et, surtout, nombre d'opérations doivent pouvoir être menées le plus rapidement possible, avant qu'il n'ait été possible de déminer le chemin devant être emprunté par ces combattants ou analogues.
Il a donc été mis au point des dispositifs permettant d'avertir ces personnes quand un objet suspect est détecté, pour leur éviter de progresser plus avant. De tels dispositifs sont par exemple décrits dans le GB-A-2 123 559 et le DE-A-30 27 189. Ces dispositifs comportent essentiellement une alarme constituée par exemple par un vibreur qui est appliqué sur la peau de la personne. Avec un tel dispositif, la personne doit tout d'abord percevoir le signal délivré par l'alarme, puis l'analyser, et enfin élaborer un ordre mental pour commander un mouvement d'arrêt et de retrait, par exemple d'une jambe. Le temps mis pour élaborer ces quatre opérations qui correspondent à une stimulation réflexe est d'environ cent millisecondes.
La présente invention a pour but de réaliser un dispositif permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'un objet présentant éventuellement un danger pour elle, qui notamment la libère des contraintes dues à l'utilisation manuelle des dispositifs de détection d'objets de l'art antérieur, tout en lui assurant une bonne sécurité personnelle lors de sa progression sur ce chemin, et surtout d'arrêter sa progression sur ce chemin beaucoup plus rapidement qu'avec les dispositifs de l'art antérieur tels que ceux rappelés ci-dessus.
Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'objets présentant éventuellement un danger pour elle, comportant :
  • des moyens de détection desdits objets, ces moyens de détection étant aptes à délivrer en sortie un signal de détection, le changement d'état de ce signal étant indicatif de la présence d'un dit objet dans une zone prédéterminée dudit chemin, et
  • des moyens pour lier lesdits moyens de détection à une première partie du corps de ladite personne, et
    •    qu'il comporte en outre des moyens pour convertir ledit signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de ladite personne.
    D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaítront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif mais nullement limitatif, dans lesquels :
  • La figure 1 représente le schéma de principe du dispositif selon l'invention permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'objets présentant éventuellement un danger pour cette personne, et
  • Les figures 2 et 3 représentent, sous la forme de blocs diagrammes, le schéma de principe de deux modes de réalisation d'un perfectionnement au dispositif selon la figure 1.
    • La figure 1 représente le schéma de principe d'un dispositif selon l'invention permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'objets présentant éventuellement un danger pour elle, en précisant que ce dispositif peut être utilisé quelle que soit la nature de ces objets, bien qu'il trouve une application particulièrement avantageuse comme système de protection individuelle contre des mines anti-personnelles ou analogues. Il est en outre précisé que, par "chemin", il faut entendre toute zone, quelle qu'elle soit, sur laquelle peut progresser une personne, sans limitation de la nature de cette zone, ni limitation de lieu et de temps.
    Ce dispositif comporte des moyens de détection d'objets 1 aptes à délivrer en sortie 2 un signal de détection, le changement d'état de ce signal de détection étant indicatif de la présence, dans une zone prédéterminée du chemin, d'un des objets aptes à être détectés. Il est bien précisé que, par « changement d'état », on entend toute variation détectable d'un signal, par exemple changement de signe, changement de fréquence, dépassement d'un seuil déterminé, etc.
    Les moyens de détection d'objets 1 comportent au moins un détecteur d'objets 19, du type rappelé au préambule de la présente description, dont le fonctionnement est basé par exemple sur l'un des phénomènes physiques suivants : réception d'ondes électromagnétiques réfléchies sur des matériaux donnés, de rayonnements magnétiques, d'ondes lumineuses visibles ou non, d'ondes sonores.
    Le dispositif comporte aussi des moyens 3 pour lier ces moyens de détection d'objets 1 à une première partie 4 du corps de la personne, et des moyens 5 pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie 6 du corps de cette même personne.
    A titre d'exemple avantageux, les moyens 3 pour lier les moyens de détection d'objets à une première partie 4 du corps de la personne sont constitués par une chaussure 10, la première partie 4 du corps étant dans ce cas, le pied de la personne apte à être glissé dans cette chaussure, le détecteur d'objets 19 étant solidaire de la chaussure 10 en étant par exemple noyé ou enfermé, comme illustré sur la figure 1, dans sa semelle 11.
    Il est aussi précisé que les moyens 3 pour lier les moyens de détection d'objets 1 à une première partie du corps de ladite personne peuvent aussi être constitués par au moins un bracelet apte à être porté autour d'un membre de la personne, le détecteur d'objets 19 étant alors solidaire du bracelet. A titre d'exemple, le bracelet peut être placé autour d'une cheville de l'utilisateur du dispositif selon l'invention, ou bien autour de l'un de ses poignets quand il doit avancer par exemple à quatre pattes ou en rampant.
    Quant aux moyens 5 pour convertir le signal de détection obtenu en sortie 2 des moyens de détection d'objets 1 en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie 6 du corps de cette même personne, ils peuvent être constitués de différentes façons.
    De préférence, ce signal de stimulation électrique fonctionnelle sera un signal de stimulation appliqué au niveau de points nerveux musculaires et des muscles à contracter, par exemple entre un point nerveux du corps de la personne lié à un ou plusieurs muscles et un point moteur de ces muscles, comme décrit ci-après.
    Les moyens 5 peuvent alors être avantageusement constitués par un convertisseur 12 du signal de détection en un signal électrique d'une intensité donnée, et deux électrodes 13, 14 reliées à la sortie 15 du convertisseur 12, ces deux électrodes étant conformées pour être appliquées sur la seconde partie 6 du corps de la personne qui doit recevoir le signal de stimulation électrique fonctionnelle.
    Ces deux électrodes sont situées sur la peau, de façon qu'elles soient de préférence à proximité respectivement du tronc nerveux lié à un muscle et d'un point moteur de ce muscle.
    Ces électrodes sont par exemple du type de celles qui sont utilisées par les médecins pour effectuer des électrocardiogrammes ou analogues, constituées de pastilles autocollantes 16 aptes à adhérer sur la peau du corps humain, avec sensiblement en leur centre un point de conduction électrique 17 qui peut être au contact intime de la peau quand la pastille est appliquée à l'endroit du corps qui doit recevoir une impulsion électrique. Ces électrodes sont ainsi par exemple constituées de pastilles auto-adhésives formées à partir d'un film isolant et d'un film conducteur apte à venir au contact de la peau.
    Dans cette réalisation avantageuse mentionnée ci-dessus, le convertisseur 12 est conformé pour délivrer à sa sortie 15 des impulsions électriques avantageusement d'une durée inférieure à environ 0,75 ms, modulées à une fréquence comprise entre 1 et 100 Hz et d'une intensité comprise entre environ 0,5 et 100mA.
    A titre d'exemple illustratif et explicatif, les deux électrodes 13, 14 ont été représentées, sur la figure 1, disposées en deux endroits possibles du corps humain. Sur la partie A de la figure 1, ces électrodes 13, 14 sont placées en coopération avec le biceps d'un bras de la façon décrite ci-dessus. Sur la partie B de cette figure 1, elles sont placées sur la montée de la jambe, c'est-à-dire en coopération avec le muscle qui est connu sous le terme de «jambier antérieur », une première électrode étant dans ce cas disposée à proximité de la tête du péroné, c'est-à-dire à proximité du tronc nerveux du nerf sciatique, et l'autre électrode étant disposée à proximité du creux poplité, c'est-à-dire du côté intérieur de la jambe.
    Le dispositif décrit ci-dessus fonctionne et s'utilise de la façon suivante :
    Quand une personne ayant des responsabilités comme mentionné auparavant doit se déplacer sur un chemin susceptible de comporter des objets pouvant être dangereux pour elle, elle est équipée d'une chaussure 10 avec un détecteur d'objets 19, les deux électrodes 13, 14 étant par exemple appliquées sur une jambe comme mentionné ci-dessus et illustré schématiquement sur la partie B de la figure 1, avantageusement sur la jambe dont le pied est chaussé de la chaussure 10.
    Lorsque la personne lève le pied portant la chaussure 10 et l'avance pour effectuer un pas, le cône de détection d'objets 21 du détecteur d'objets 19 balaie la partie du chemin sur laquelle la personne devrait reposer son pied.
    Si le détecteur 19 détecte un objet enfoui dans cette partie de chemin, avant que la personne ait reposé son pied sur le sol, les moyens de détection d'objets 1 délivrent à leur sortie 2 un signal de détection qui est traité par le convertisseur 12 en un signal de stimulation électrique fonctionnelle qui est appliqué via les électrodes 13, 14 à un muscle de la jambe. Cette stimulation musculaire se traduit par un recul automatique du pied de l'utilisateur avec un temps de réponse qui a été mesuré entre vingt et quarante millisecondes, soit un gain de temps par rapport au temps de réponse avec les dispositifs de l'art antérieur supérieur à cinquante pour cent, ce qui est considérable dans le cas de l'application à la détection des mines explosives.
    Le mode de réalisation du dispositif décrit ci-dessus en regard de la figure 1 donne de bons résultats. Cependant, du fait qu'un seul des deux pieds de la personne soit équipé de moyens de détection d'objets 1, il peut présenter une zone de détection insuffisante. Il ne pourra donner totale satisfaction que s'il permet de balayer, à chaque pas, la partie de chemin correspondant à deux pas. Pour obtenir une telle détection, il faut utiliser des détecteurs d'objets ayant des cônes de détection d'angle au sommet relativement important. Mais cette condition va à l'encontre de la sensibilité des détecteurs car il est bien connu que, pour que la détection soit la meilleure possible, il faut que le cône de détection ait un angle au sommet le plus faible possible.
    Aussi, pour accroítre la fiabilité du dispositif et ainsi augmenter la sécurité de la personne, le dispositif selon l'invention peut avantageusement présenter l'une des deux configurations qui sont respectivement schématiquement représentées sur les figures 2 et 3.
    Dans le mode de réalisation selon la figure 2, les moyens de détection d'objets 1 comportent deux détecteurs d'objets 31, 32 de même type que le détecteur d'objets 19 dans le mode de réalisation en regard de la figure 1. En accord avec l'exemple préférentiel donné ci-avant, les moyens 3 pour lier les moyens de détection d'objets 1 à une première partie du corps de la personne sont constitués par deux chaussures aptes à être portées par cette personne, les deux détecteurs d'objets 31, 32 étant respectivement solidaires de ces deux chaussures, par exemple en étant noyés ou enveloppés dans les semelles.
    Dans le mode de réalisation selon la figure 2, les moyens 5 pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie 6 du corps de la personne, comportent deux lignes de stimulation électrique fonctionnelle 33, 34 constituées chacune d'au moins un convertisseur de signaux 12 et de moyens pour appliquer les signaux délivrés à la sortie du convertisseur à la seconde partie 6 du corps de la personne, l'entrée de chaque convertisseur constituant l'entrée de chaque ligne de stimulation électrique fonctionnelle, les entrées 67, 68 des deux lignes de stimulation électrique fonctionnelle 33, 34 étant respectivement connectées aux sorties 51, 52 des deux détecteurs d'objets 31, 32. Les moyens pour appliquer les signaux délivrés à la sortie de chaque convertisseur à la seconde partie 6 du corps de la personne sont constitués, par exemple, par deux électrodes 13, 14 comme mentionné auparavant, chaque paire d'électrodes étant par exemple appliquée sur la jambe correspondant au pied qui porte la chaussure comportant le détecteur qui lui est associé.
    De façon avantageuse, dans le but d'obtenir un fonctionnement cohérent du dispositif, notamment en évitant une interférence entre les détecteurs, le dispositif comporte en outre des moyens 30 pour détecter le mouvement de chaque pied de la personne par rapport au sol et des moyens pour commander les deux détecteurs d'objets 31, 32 en fonction du mouvement des pieds.
    Ces moyens 30 sont constitués par exemple par des capteurs 35, 36 aptes à délivrer à leur sortie respective 37, 38 des signaux représentatifs de l'état de mouvement de chaque pied par rapport au sol.
    Ces capteurs 35, 36 peuvent être constitués de différentes façons. A titre d'exemple, ils peuvent être constitués par des jauges de contrainte montées en coopération avec chaque chaussure, et agencés pour délivrer à leur sortie un signal dès que la chaussure quitte le sol, le fonctionnement de ces jauges étant par exemple basé sur la pression exercée sur la semelle de la chaussure quand la personne est debout et que son pied repose sur le sol. La réalisation de ces jauges de contrainte et leur intégration dans une chaussure ne posant pas de difficulté pour un homme du métier, elles ne seront pas plus amplement décrites ici.
    Ces moyens 30 pour détecter le mouvement des deux pieds par rapport au sol comportent en outre un organe de commande 39 recevant sur deux entrées 40, 41 les signaux délivrés respectivement aux sorties 37, 38 des capteurs de mouvement 35, 36. Cet organe de commande est agencé pour délivrer sur deux sorties 42, 43 des signaux représentatifs de l'état de mouvement des deux pieds, ces deux sorties 42, 43 étant respectivement connectées aux entrées de commande 44, 45 respectivement des deux détecteurs d'objets 31, 32 et éventuellement, si nécessaire, aux entrées de commande 46, 47 respectivement des deux lignes de stimulation électrique fonctionnelle 33, 34. Dans le mode illustré, ces entrées de commande sont les entrées de commande des deux convertisseurs 12. L'organe de commande 39 est agencé pour étudier les signaux délivrés à la sortie de chaque capteur de mouvement 35, 36 et délivrer des signaux de commande sur ses deux sorties 42, 43 reliées respectivement aux entrées de commande 44, 45 des deux détecteurs d'objets 31, 32, de façon que, pendant la marche de la personne sur le chemin, lesdits signaux de commande interrompent le fonctionnement du détecteur d'objets 31, 32 qui est associé à la chaussure qui repose sur le chemin et maintiennent en fonctionnement le détecteur d'objet qui est associé à la chaussure qui est soulevée.
    Ce dispositif a été décrit avec deux détecteurs respectivement associés aux deux pieds de la personne au moyen de ses chaussures, mais il est possible de mettre en oeuvre un autre mode de réalisation du dispositif, dans lequel les deux détecteurs sont respectivement associés à deux membres de cette personne au moyen de deux bracelets.
    Le dispositif illustré sur la figure 2 fonctionne de la façon suivante :
    Il fonctionne dans son ensemble comme le dispositif illustré sur la figure 1 mais, du fait qu'il comporte deux détecteurs d'objets 31, 32 associés respectivement aux deux pieds de la personne, ses performances sont supérieures à celles du dispositif selon la figure 1. En effet, le dispositif selon la figure 2 est apte à détecter la présence d'un objet chaque fois que la personne avance un pied devant l'autre, quel que soit ce pied. Il permet donc d'utiliser des détecteurs d'objets ayant des cônes de détection d'angle au sommet beaucoup petit et donc plus sensibles.
    De plus, lorsque la personne avance pas à pas sur le chemin, les deux capteurs de mouvement 35, 36 associés respectivement à ses deux pieds délivrent à leur sortie des signaux qui commandent, via l'organe de commande 39, l'interruption alternative du fonctionnement des détecteurs d'objets. Ainsi, les détecteurs d'objets fonctionnent alternativement au fur et à mesure que la personne avance pas à pas. Chaque détecteur d'objet ne fonctionne que lorsque le pied est en mouvement.
    Le mode de réalisation illustré sur la figure 3 est identique dans son principe à celui qui est illustré sur la figure 2.
    Cependant, dans ce mode de réalisation, les moyens 5 pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de la personne comportent une seule ligne de stimulation électrique fonctionnelle 50 d'une structure identique à celle des lignes 33, 34 décrites ci-dessus, mais comportent en plus un commutateur inverseur 53 interposé entre l'entrée 57 de la ligne de stimulation électrique fonctionnelle 50 et les sorties 51, 52 respectivement des deux détecteurs d'objets 31, 32.
    Ce commutateur inverseur 53 comporte deux entrées d'alimentation 55, 56, une sortie 58 et une entrée de commande d'inversion de commutation 54. Ses deux entrées d'alimentation 55, 56 sont respectivement reliées aux sorties respectives 51, 52 des détecteurs d'objets 31, 32, sa sortie 58 est reliée à l'entrée 57 de la ligne de stimulation électrique fonctionnelle 50.
    Ces moyens 5 comportent en outre des moyens 60 pour commander le basculement du commutateur inverseur 53, comme explicité ci-après.
    Ces moyens 60 pour commander le basculement du commutateur inverseur 53 utilisent avantageusement, comme dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, les deux capteurs de mouvement 35, 36 et l'organe de commande 39. Dans ce cas, l'entrée de commande 54 du commutateur inverseur 53 est reliée à une troisième sortie 93 de l'organe de commande 39.
    La ligne de stimulation électrique fonctionnelle 50 ne comporte donc que deux électrodes 13, 14 positionnées en un seul endroit d'une seconde partie 6 du corps de la personne, par exemple sur un bras comme illustré en partie A de la figure 1, cette ligne de stimulation électrique fonctionnelle 50 étant connectée au détecteur d'objets 31, 32 qui fonctionne, c'est-à-dire au détecteur associé à la chaussure qui ne repose pas sur le sol. Dans le cas où la personne avance en marchant pas à pas, la ligne de stimulation électrique fonctionnelle est alternativement connectée à l'un et à l'autre des deux détecteurs.
    Cependant, dans une mise en oeuvre préférentielle de l'invention, la sortie 70 du convertisseur 12 est reliée à deux groupes 71, 72 de deux électrodes 13, 14 au moyen d'un second inverseur 73 dont l'entrée de commande 74 est reliée à la sortie 93 de l'organe de commande 39. Cette réalisation est plus particulièrement représentée en traits interrompus sur la figure 3. De cette façon, chaque groupe de deux électrodes est associé à une jambe de l'utilisateur du dispositif selon l'invention et, seuls, sont stimulés les muscles de la jambe dont le détecteur d'objet est actionné et détecte un objet. Cette réalisation est avantageuse car, lorsque les muscles d'une jambe sont stimulés, l'autre jambe ne reçoit aucune stimulation, ce qui permet à la personne de stopper librement sa progression.
    Le fonctionnement du mode de réalisation du dispositif comportant deux détecteurs associés respectivement à deux bracelets respectivement placés autour de deux membres d'une personne se déduit sans aucune difficulté de celui décrit ci-dessus et ne sera donc pas spécifiquement décrit ici.
    Ce dernier mode de réalisation selon la figure 3 présente l'avantage d'être plus léger que celui selon la figure 2.
    Bien entendu, le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens d'alimentation en énergie autonomes et d'autres éléments périphériques qui sont généralement associés à ce genre de dispositif, par exemple des afficheurs, des boítiers étanches, etc. Ces éléments sont bien connus des hommes du métier et ne seront donc pas explicitement décrits ici.
    La description qui vient d'être faite du dispositif selon l'invention pour la détection d'objets enfouis dans un sol ou analogue, et celle de son fonctionnement, mettent à elles seules en évidence les avantages de ce dispositif par rapport à ceux de l'art antérieur. Ces avantages ne seront donc pas plus amplement développés ici.

    Claims (16)

    1. Dispositif permettant d'avertir une personne se déplaçant sur un chemin donné, de la présence, sur ce chemin, d'objets présentant éventuellement un danger pour elle, comportant:
      des moyens de détection desdits objets (1), ces moyens de détection étant aptes à délivrer en sortie (2) un signal de détection, le changement d'état de ce signal étant indicatif de la présence d'un dit objet dans une zone prédéterminée dudit chemin, et
      des moyens (3) pour lier les moyens de détection d'objets à une première partie du corps de ladite personne,
      caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (5) pour convertir ledit signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de ladite personne.
    2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection d'objets (1) comportent au moins un détecteur d'objets (19), le fonctionnement dudit détecteur d'objets étant basé sur au moins l'un des phénomènes physiques suivants : réception d'ondes électromagnétiques réfléchies sur des matériaux donnés, de rayonnements magnétiques, d'ondes lumineuses visibles ou non, d'ondes sonores, réactions chimiques.
    3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (3) pour lier les moyens de détection d'objets (1) à une première partie du corps de ladite personne sont constitués par une chaussure (10) apte à être chaussée par ladite personne, le détecteur d'objets (19) étant solidaire de la chaussure (10).
    4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le détecteur d'objets (19) est solidaire de la chaussure en étant noyé dans la semelle (11) de ladite chaussure (10).
    5. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que les moyens (3) pour lier les moyens de détection d'objets (1) à une première partie du corps de ladite personne sont constitués par au moins un bracelet apte à être porté autour d'un membre de ladite personne, le détecteur d'objets (19) étant solidaire dudit bracelet.
    6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens (5) pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de ladite personne sont constitués par un convertisseur (12) du signal de détection obtenu en sortie (2) des moyens de détection (1) en un signal électrique d'une valeur donnée, et deux électrodes (13, 14) qui sont reliées à la sortie (15) du convertisseur (12), ces deux électrodes (13, 14) étant conformées pour être appliquées sur ladite seconde partie (6) du corps de la personne.
    7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait qu'au moins l'une des deux électrodes est constituée d'une pastille autocollante (16) et d'un point de conduction électrique (17) situé sensiblement au centre de ladite pastille, ledit point de conduction électrique étant apte à venir au contact de la peau du corps quand la pastille est collée sur la peau.
    8. Dispositif selon l'une des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le convertisseur (12) est agencé pour délivrer à sa sortie (15) des impulsions électriques d'une durée inférieure à environ 0,75 ms, modulées à une fréquence comprise entre 1 et 100 Hz, et d'une intensité comprise entre environ 0,5 et 100 mA.
    9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de détection d'objets (1) comportent au moins deux détecteurs d'objets (31, 32), le fonctionnement desdits détecteurs d'objets étant basé sur au moins l'un des phénomènes physiques suivants: réception d'ondes électromagnétiques réfléchies sur des matériaux donnés, de rayonnements magnétiques, d'ondes lumineuses visibles ou non, d'ondes sonores.
    10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens (3) pour lier les moyens de détection d'objets (1) à une première partie (4) du corps de ladite personne comportent deux chaussures (10) aptes à être respectivement portées aux deux pieds de ladite personne, lesdits deux détecteurs d'objets (31, 32) étant respectivement solidaires des deux dites chaussures (10).
    11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé par le fait que les deux dits détecteurs d'objets (31, 32) sont respectivement solidaires des deux chaussures (10) en étant noyés dans leur semelle (11).
    12. Dispositif selon l'une des revendications 10 et 11, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre des moyens (30) pour détecter le mouvement des deux pieds de la dite personne par rapport au sol et des moyens pour commander les deux dits détecteurs d'objets (31, 32) en fonction du mouvement des pieds,
      les deux détecteurs d'objets (31, 32) en fonction du mouvement des pieds sont constitués par deux capteurs de mouvement (35, 36) montés en coopération respectivement avec les deux chaussures, chaque capteur étant apte à délivrer à sa sortie (37, 38) des signaux représentatifs du mouvement du pied portant la chaussure avec laquelle il est en coopération, et un organe de commande (39) reliant les sorties (37, 38) des deux capteurs (35, 36) respectivement à une entrée de commande (44, 45) des deux détecteurs d'objets (31, 32).
    13. Dispositif selon la revendication 12, caractérisé par le fait que ledit organe de commande (39) est agencé pour étudier les signaux délivrés à la sortie de chaque capteur de mouvement (35, 36) et délivrer des signaux de commande sur ses deux sorties (42, 43) reliées respectivement aux entrées de commande (44, 45) des deux détecteurs d'objets (31, 32), de façon que, pendant la marche de la personne sur le chemin, lesdits signaux de commande interrompent le fonctionnement du détecteur d'objets (31, 32) qui est associé à la chaussure qui repose sur le chemin et maintiennent en fonctionnement le détecteur d'objet qui est associé à la chaussure qui est soulevée.
    14. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que les moyens (5) pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de ladite personne comportent : une ligne de stimulation électrique fonctionnelle (50) constituée d'au moins un convertisseur de signaux (12) et de moyens pour appliquer les signaux délivrés à la sortie du convertisseur à la seconde partie (6) du corps de la personne, l'entrée (57) du convertisseur constituant l'entrée de la ligne de stimulation électrique fonctionnelle, un commutateur inverseur (53) commandable par une entrée de commande (54), les entrées d'alimentation (55, 56) dudit commutateur inverseur étant respectivement reliées aux sorties (51, 52) des deux détecteurs d'objets (31, 32), la sortie (58) de cedit commutateur étant reliée à l'entrée (57) de ladite ligne de stimulation électrique fonctionnelle (50), et des moyens (60) pour commander ledit commutateur inverseur (53) par son entrée de commande (54).
    15. Dispositif selon les revendications 13 et 14, caractérisé par le fait que les moyens (60) pour commander ledit commutateur inverseur (53) par son entrée de commande (54) sont constitués par les deux capteurs de mouvement (35, 36) et par l'organe de commande (39) dont l'une (93) des sorties de commande est reliée à l'entrée de commande (54) du commutateur inverseur (53).
    16. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 13, caractérisé par le fait que les moyens (5) pour convertir le signal de détection en un signal de stimulation électrique fonctionnelle d'une seconde partie du corps de ladite personne comportent deux lignes de stimulation électrique fonctionnelle (33, 34) constituées chacune d'au moins un convertisseur de signaux (12) et de moyens pour appliquer les signaux délivrés à la sortie du convertisseur à la seconde partie (6) du corps de la personne, l'entrée (67, 68) du convertisseur constituant l'entrée de la ligne de stimulation électrique fonctionnelle, les entrées des deux lignes de stimulation électrique fonctionnelle respectivement connectées aux sorties (51, 52) des deux détecteurs d'objets (31, 32).
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